
package com.liwt.pongo;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

/**
 * @author Administrator
 */
public class Point24_2 {

    private static double Threshold = 1E-6; // 容差值

    private static int RESULT = 24;

    private double mNumber[] = null; // 输入的4个整数

    private String mResult[] = null; // 保存表达式

    private ArrayList<String> result = new ArrayList<>();

    private boolean can24(Integer... num) {
        mNumber = new double[num.length];
        mResult = new String[num.length];
        for (int i = 0; i < num.length; i++) {
            mNumber[i] = num[i];
            mResult[i] = num[i] + "";
        }

        return can24(num.length);
    }

    private boolean can24(int n) {
        if (n == 1) {
            // 由于浮点数运算会有精度误差，所以用一个很小的数1E-6来做容差值
            if (Math.abs(mNumber[0] - RESULT) < Threshold) {
                System.out.println(mResult[0] + " = 24");
                result.add(mResult[0]);
                return true;
            } else {
                return false;
            }
        }
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = i + 1; j < n; j++) { // 从数组中任取两个数的组合
                double a, b;
                String expa, expb;

                a = mNumber[i];
                b = mNumber[j];
                mNumber[j] = mNumber[n - 1]; // 任取两个数并将其结果放入数组后，原数组的个数减少一个

                expa = mResult[i]; // 保存表达式中的数字
                expb = mResult[j];
                mResult[j] = mResult[n - 1];

                mResult[i] = '(' + expa + '+' + expb + ')'; // 任取的两个数在“+”运算符下的结果
                mNumber[i] = a + b; // 将该运算符下的运算结果放入数组中
                if (can24(n - 1)) {
                    return true;
                }

                mResult[i] = '(' + expa + '-' + expb + ')'; // 任取的两个数在“-”运算符下的结果
                mNumber[i] = a - b;
                if (can24(n - 1)) {
                    return true;
                }

                mResult[i] = '(' + expb + '-' + expa + ')'; // 任取的两个数在“-”运算符下的结果
                mNumber[i] = b - a;
                if (can24(n - 1)) {
                    return true;
                }

                mResult[i] = '(' + expa + '*' + expb + ')'; // 任取的两个数在“*”运算符下的结果
                mNumber[i] = a * b;
                if (can24(n - 1)) {
                    return true;
                }

                if (b != 0) {
                    mResult[i] = '(' + expa + '/' + expb + ')'; // 任取的两个数在“/”运算符下的结果
                    mNumber[i] = a / b;
                    if (can24(n - 1)) {
                        return true;
                    }
                }
                if (a != 0) {
                    mResult[i] = '(' + expb + '/' + expa + ')'; // 任取的两个数在“/”运算符下的结果
                    mNumber[i] = b / a;
                    if (can24(n - 1)) {
                        return true;
                    }
                }
                mNumber[i] = a; // 将刚开始任取的两个数重新放回数组中对应的位置
                mNumber[j] = b;
                mResult[i] = expa;
                mResult[j] = expb;
            }
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        int i, x;

        Integer[] number = new Integer[4];
        System.out.println("请输入4个整数");
        for (i = 0; i < number.length; i++) {
            x = in.nextInt();
            number[i] = x; // 保存输入的4个整数的浮点型数组
        }
        in.close();
        Point24_2 game = new Point24_2();
        if (game.can24(number)) {
            System.out.println("Success.");
        } else {
            System.out.println("Fail.");
        }
    }
}
